PL158080B1

PL158080B1 - Cutter winning element

Info

Publication number: PL158080B1
Application number: PL27336488A
Authority: PL
Inventors: Kazimierz Turopolski
Original assignee: Zaklady Urzadzen Gorniczych Gl
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1992-07-31
Also published as: PL273364A1

Abstract

Plane mining machine consisting of a head equipped with mining bits, in particular, it has multiple bladed mining bits (3) of a circular shape embedded in the plane of the rotating head (1) and tangential to a circular plate, whose centre is located on the axis of the rotating head (1), and their rotating axes are located crosswise to the plane of mining.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest strugowy organ urabiający zawierający głowicę zaopatrzoną w narzędzia urabiające. Organ jest przeznaczony do maszyn pracujących systemem ścianowym w podziemiach kopalń, zwłaszcza węgla kamiennego.The subject of the invention is a plow cutting device containing a head provided with cutting tools. The organ is intended for machines operating in the longwall system in the underground of mines, especially for hard coal.

Znane organy przeznaczone do strugów posiadają głowicę złożoną z segmentów wychylnych lub klap strugowych. Na ich stronach zewnętrznych jest zabudowanych wiele noży strugowych, usytuowanych jeden nad drugim. Podczas przesuwu struga noże strugowe są zagłębiane w caliznę i oddzielają swoim ostrzem bryły węgla z ociosu.Known plow organs have a head consisting of swivel segments or plow flaps. On their outer sides there are many planer knives located one above the other. During the movement of the plow, the plow knives sink into the body and use their blade to separate the lumps of coal from the side wall.

W celu zmniejszenia siły uciągu struga wprowadzono dodatkowo indywidualny napęd noży strugowych, które są przemieszczane poosiowo.In order to reduce the pulling force of the plow, an individual drive for plow knives, which are moved axially, has been additionally introduced.

Noże strugowe organów stosowanych w strugach statycznych działają stale na całej wysokości urabiania równej wysokości głowicy. Z tego względu na łańcuchu ciągnącym strug powstają niekorzystnie duże siły. W przypadku węgla trudnourabialnego powstające siły są zbyt duże iThe plowing knives of the organs used in static plows operate constantly over the entire cutting height equal to the height of the head. For this reason, disadvantageously high forces are generated in the stream pulling chain. In the case of hard-to-cut coal, the forces generated are too great and

158 080 dlatego strugi te nie nadają się do urabiania twardych węgli, pomimo że posiadają liczne zalety. Ponadto znane rozwiązania stosowane w strugach, nie nadają się do urabiania wysokich pokładów.158 080 therefore, these jets are not suitable for the mining of hard coals, despite the fact that they have numerous advantages. Moreover, the known solutions used in plows are not suitable for mining high seams.

Celem wynalazku jest strugowy organ urabiający, którego konstrukcja zapewnia zachowanie zalet i wyeliminowanie wad znanych maszyn urabiających, zarówno strugowych jak i frezujących.The object of the invention is a plow cutting head, the construction of which ensures the preservation of advantages and elimination of the disadvantages of known cutting machines, both plowing and milling.

Zgodnie z istotą wynalazku organ ma wieloostrzowe narzędzia urabiające o zarysie kołowym osadzone obrotowo w jednej płaszczyźnie na obrotowej głowicy. Wieloostrzowe narzędzia urabiające są styczne do okręgu, którego środek znajduje się na osi obrotowej głowicy, a ich osie obrotu są usytuowane poprzecznie do płaszczyzny urabiania. Oś obrotowej głowicy i prosta prostopadła do płaszczyzny urabinia przecinają się pod kątem ostrym w płaszczyźnie równoległej do spągu. Kąt ten jest skierowany przeciwnie do kierunku posuwu maszyny urabiającej.According to the essence of the invention, the cutter has circular multi-blade cutting tools rotatably mounted in one plane on the rotating head. The multi-blade cutting tools are tangent to a circle whose center is on the axis of the rotating head and their axes of rotation are transverse to the cutting plane. The axis of the rotating head and the straight line perpendicular to the urabine plane intersect at an acute angle in the plane parallel to the floor. The angle is opposite to the feed direction of the mining machine.

Wieloostrzowe narzędzia urabiające mają jednakową średnicę, a ich ilość korzystnie wynosi 44-6.,The multi-blade cutting tools have the same diameter, and their number is preferably 44-6.,

Średnica wieloostrzowego narzędzia urabiającego spełnia następującą nierówność:The diameter of the indexable cutting tool is as follows:

sin.sin.

180 d ^0,7 D +sin180 d ^ 0.7 D + sin

180 gdzie: D - średnica organu urabiającego; A - ilość wieloostrzowych narzędzi urabiających.180 where: D - diameter of the cutting head; A - number of multi-blade cutting tools.

Wieloostrzowe narzędzie urabiające ma postać uchwytu, w którym są osadzone w odstępach noże, przy czym wielkość tych odstępów jest zależna od rodzaju urabianych skał.The multi-blade mining tool is in the form of a holder in which knives are mounted at intervals, the size of these intervals depending on the type of rock to be cut.

W innej wersji wykonania wynalazku uchwyt z nożami stanowi jednolitą całość.In another embodiment of the invention, the knife holder forms a unitary whole.

Wierzchołki noży są zaokrąglone promieniem, którego wielkość zależy od rodzaju urabianej skały. Noż ma w przekroju poprzecznym kształt zbliżony do trapezu, a w przekroju podłużnym klina.The tips of the knives are rounded with a radius, the size of which depends on the type of rock. The cross-section of the knife is similar to a trapezoid, and the longitudinal cross-section of a wedge.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest małe rozdrobnienie urobku, a tym samym małe zapylenie. Ponadto rozwiązanie charakteryzuje się zmniejszoną energochłonnością urabiania oraz zmniejszonym zużyciem narzędzi urabiających w stosunku do znanych rozwiązań. Kolejną zaletą jest zmniejszenie siły uciągu w stosunku do znanych strugów statycznych, co pozwala na stosowanie wynalazku do urabiania twardych węgli.The advantage of the solution according to the invention is low disintegration of the spoil, and thus low dustiness. In addition, the solution is characterized by a reduced energy consumption of mining and a reduced consumption of cutting tools compared to known solutions. Another advantage is the reduction of the pulling force in relation to known static plows, which allows the invention to be used for the mining of hard coals.

Konstrukcja organu według wynalazku umożliwia jego zamontowanie na ramieniu kombajnu w miejsce organu bębnowego, tym samym rozwiązanie umożliwia stosowanie korzystniejszej technologii strugania przy urabianiu wysokich pokładów.The construction of the drum according to the invention allows it to be mounted on the arm of the roadheader in place of the drum, thus the solution enables the use of more advantageous planing technology when cutting high seams.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia organ w widoku od czoła, fig. 2 - organ w widoku z góry, fig. 3 - część wieloostrzowego narzędzia urabiającego widoku od czoła, fig. 4 - wieloostrzowe narzędzie urabiające w przekroju wzdłuż linii I-I zaznaczonej na fig. 3, fig. 5 - nóż urabiający w przekroju wzdłuż linii 11—II zaznaczonej na fig. 4, fig. 6 - inną wersję wykonania wynalazku w widoku od czoła.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows the organ in a front view, fig. 2 - the organ in top view, fig. 3 - part of a multi-blade cutting tool in front view, fig. 4 - multi-blade cutting tool in a section along the line II marked in fig. 3, fig. 5 - a cutting knife in a section along line 11-II marked in fig. 4, fig. 6 - another version of the invention in a front view.

Organ ma obrotową głowicę 1 o zarysie wieloboku zaopatrzoną w czopy 2, których osie są równoległe do osi obrotowej głowicy 1. Natomiast oś obrotowej głowicy 1 jest odchylona o kąt B względem prostej prostopadłej do płaszczyzny urabiania w płaszczyźnie równoległej do spągu, w kierunku przeciwnym do kierunku urabiania.The organ has a rotating head 1 with a polygonal outline, provided with pivots 2, the axes of which are parallel to the axis of the rotating head 1. The axis of the rotating head 1 is tilted by the angle B relative to the straight line perpendicular to the cutting plane in a plane parallel to the floor, in the opposite direction to the mining.

Czopy 2 są rozmieszczone na powierzchni czołowej obrotowej głowicy 1 tak, że osadzone na nich obrotowo wieloostrzowe narzędzia urabiające 3 o zarysie kołowym są styczne do okręgu, którego środek znajduje się na osi obrotowej głowicy 1.The pins 2 are arranged on the face of the rotating head 1 so that the rotatably mounted multi-blade cutting tools 3 with a circular contour are tangent to a circle whose center is on the axis of the rotating head 1.

Każde z wieloostrzowych narzędzi urabiających 3 ma postać uchwytu 4 z rozmieszczonymi na obwodzie w odstępach nożami 5. Odległość L ich wierzchołków jest zależna od rodzaju urabianej skały. Wierzchołki noży 5 są zaokręglone promieniem R, którego wielkość zależy od rodzaju urabianej skały. Ponadto noż 5 w przekroju poprzecznym ma kształt zbliżony do trapezu, którego dłuższa podstawa od strony ociosu tworzy kąty mniejsze od 90° z bokami. Natomiast w przekroju wzdłużnym ma kształt zbliżony do klina.Each of the multi-blade cutting tools 3 is in the form of a holder 4 with knives 5 spaced at intervals along the circumference. The distance L of their tips L depends on the type of rock to be cut. The tips of the knives 5 are rounded with a radius R, the size of which depends on the type of rock to be worked. Moreover, the cutter 5 has a cross-sectional shape similar to a trapezoid, the longer base of which on the side of the side wall forms angles smaller than 90 ° with the sides. However, in its longitudinal section it has a wedge-like shape.

158 080158 080

W innej wersji wykonania pokazanej na fig. 6 uchwyt 4 z nożami 5 stanowi jednolitą całość.In another embodiment shown in Fig. 6, the handle 4 with knives 5 forms a unitary whole.

W przedstawionym przykładzie wykonania organ ma pięć wieloostrzowych narzędzi urabiających 3 o jednakowej średnicy d.In the illustrated embodiment, the cutter has five multi-blade cutting tools 3 of the same diameter d.

Obrotowa głowica 1 wykonuje ruch obrotowy względem własnej osi oraz ruch postępowy wraz z całym kombajnem. Wówczas wierzchołki noży 5, części wieloostrzowych narzędzi urabiających 3 zostają wciśnięte w ocios. Nachylenie osi obrotowej głowicy 1 ułatwia wcinanie się organu w caliznę jak również zapewnia uniknięcie tarcia o ocios przez niepracujące wieloostrzowe narzędzia urabiające 3.The rotary head 1 performs a rotational movement in relation to its axis and a translational movement along with the entire combine. Then the tips of the knives 5, parts of the multi-blade cutting tools 3 are pressed into the rib. The inclination of the rotational axis of the head 1 facilitates the cutting of the drum into the body as well as prevents friction against the chisel by non-working multi-blade cutting tools 3.

Na wierzchołkach noży 5 powstają największe naprężenia, powodujące oddzielanie brył skały od podłoża na odcinku L. Przez odpowiedni dobór odległości L w zależności od urabianej skały, oddzielanie odbywa się wzdłuż płaszczyzn łupliwości i naturalnych spękań. Tym samym proces urabiania jest prowadzony przy najmniejszym wydatku energii.At the tips of the knives 5, the greatest stresses arise, causing the separation of rock lumps from the ground in the section L. By appropriately selecting the distance L depending on the rock to be mined, the separation takes place along the cleavage planes and natural fractures. Thus, the cutting process is carried out with the lowest energy expenditure.

W miarę dalszego ruchu obrotowego i postępowego obrotowej głowicy 1 następuje obrót wieloostrzowych narzędzi urabiających 3 wokół swoich osi, które odtaczają się wzdłuż linii ich styku z urabianą skałą. Krawędź K noży 5 skrawa nierówności powstałe na caliźnie.As the rotational and translational movement of the rotating head 1 continues, the multi-blade cutting tools 3 rotate around their axes, which roll along the line of their contact with the rock being mined. The edge of the K knives 5 cuts all unevenness.

Zmniejszenie tarcia noży 5 o węgiel w trakcie ich wciskania w ocios następuje dzięki ich obrotowi doookoła swoich wierzchołków. Aby zapobiec nadmiernemu zużywaniu się ostrzy noży 5, ich wierzchołki są zaokręglone promieniem R.The reduction of the friction of the knives 5 against the carbon while they are pressed into the side wall takes place thanks to their rotation around their tips. In order to prevent excessive wear of the knife blades 5, their tips are rounded with a radius R.

Stosowanie organu według wynalazku zapewnia uzyskanie dodatnich cech charakteryzujących proces urabiania za pomocą strugów statycznych, przy jednoczesnym zachowaniu pozytywnych cech występujących przy urabianiu za pomocą kombajnów, których organ pracuje na zasadzie frezowania.The use of the drum according to the invention provides positive features characterizing the mining process with the use of static plows, while maintaining the positive features occurring when mining with the use of combines, the head of which works by milling.

Fig. 6Fig. 6

d.d.

Fćg. 1Fig. 1

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 5000 zł.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 5,000.

Claims

Patent claims

1. A planer cutting head containing a head equipped with cutting tools, characterized by the fact that it has multi-blade cutting tools (3) with a circular outline rotatably mounted in one plane on the rotating head (1) and tangent to a circle whose center is on the axis of the rotary head (1), and their axes of rotation are transverse to the cutting plane.

2. The organ according to claim The method of claim 1, characterized in that the axis of the rotary head (1) and the straight line perpendicular to the cutting surface intersect at an acute angle (B) in a plane parallel to the floor, with the angle (B) directed opposite to the cutting direction.

3. Organ according to p. A method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the multi-tooth cutting tools (3) have the same diameter (d).

4. Organ according to p. 3. The process of claim 3, characterized in that the number of multi-blade cutting tools (3) is preferably 44-6.

Organ according to p. 4. The cutting tool as claimed in claim 4, characterized in that the diameter (d) of the multi-blade cutting tool (3) meets the following inequality:

d ^ 0.7 D

1 + sin

180 where: D - diameter of the cutting head; A - number of multi-blade cutting tools.

Organ according to p. A method as claimed in claim 1 or 5, characterized in that the multi-blade cutting tool (3) is in the form of a holder (4) in which knives (5) are mounted at intervals along the periphery, the size of these intervals depending on the type of rock to be cut.

Organ according to p. 6. The knife holder according to claim 6, characterized in that the handle (4) with knives (5) forms a unitary unit.

8. Organ according to p. The method according to claim 7, characterized in that the tips of the knives (5) are rounded with a radius (R), the size of which depends on the type of rock to be cut.

9. The organ according to p. The knife (5) as claimed in claim 7 or 8, characterized in that the knife (5) has a wedge-like shape in its longitudinal section.

10. The organ according to claim A device according to claim 9, characterized in that the cutter (15) has a trapezoidal shape in cross-section.